[发明专利]一种基于频率选择表面的红外隐身材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于频率选择表面的红外隐身复合材料，为层状结构，由内至外依次包括目标表面层、第一中间介质层、电容型频率选择表面层、第二中间介质层、金属型容性频率选择表面层和电阻型容性频率选择表面层。本发明的耐高温的红外隐身复合材料可以耐受至少1000℃以上的高温，具有较好的耐高温性和优异的抗氧化性。

技术领域

本发明属于频率吸波材料技术领域，尤其涉及一种基于频率选择表面的红外隐身材料及其制备方法。

背景技术

随着多谱段探测与制导技术的迅速发展，单一功能隐身材料已经不能满足装备发展需要。多波段兼容隐身材料，尤其是红外隐身复合材料，已成为隐身材料研究的发展方向。然而，要实现材料与红外隐身功能的一体化(也即相互兼容)，还存在一定的矛盾，原因在于雷达隐身要求对电磁波强吸收、低反射，而红外隐身要求低吸收、高反射。因此，如何通过材料结构设计解决两者间的矛盾，是实现红外兼容隐身的关键。同时，随着飞行速度的提高以及对飞行器尾向隐身性能的新要求，具有耐高温能力的雷达与红外兼容隐身材料已经成为制约飞行器高温部位隐身性能的瓶颈技术。

ZL201110053460.7号中国专利、ZL201110052115.1号中国专利、ZL201210139046.2号中国专利、ZL201410128311.6号中国专利文献分别公开了几种连续纤维增强陶瓷基吸波复合材料及其制备方法，公开的几种吸波复合材料具有较好的吸波性能以及耐温性，但不具备红外隐身性能。基于以上分析，目前对可应用于高温环境的红外兼容隐身材料尚属空白，亟待提出具备耐高温能力的红外隐身复合材料及相应的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种基于频率选择表面的红外隐身复合材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于频率选择表面的红外隐身复合材料，其中：

所述红外隐身复合材料为层状结构，由内至外依次包括目标表面层、第一中间介质层、电容型频率选择表面层、第二中间介质层、金属型容性频率选择表面层和电阻型容性频率选择表面层；

其中，所述目标表面层为目标的表面；

第一中间介质层厚度为0.05～0.1mm，为具有1.5～2.5的介电常数值的低介电常数玻璃材料，并且介电损耗为0.55～0.65；

所述电容性频率选择表面层的厚度为0.05～0.12mm；

第二中间介质层厚度为0.18～0.25mm，为具有1.2～2.1的介电常数值的低介电常数玻璃材料，并且介电损耗为0.53～0.61；

所述电阻型容性频率选择表面层为具有矩阵式结构的耐高温电阻涂层，所述金属型容性频率选择表面层为矩阵式结构并且选用低红外发射率的金属制作而成，厚度为0.22～0.25mm；

具有矩阵式结构的所述电阻型容性频率选择表面层的周期单元尺寸a为10.4mm～16.33mm，其周期单元尺寸a的比例系数x为0.46～0.64；

具有矩阵式结构的所述金属型容性频率选择表面层的周期单元尺寸为b，且设n＝[a/b]，则n＝5～10,[]表示取整运算；

所述金属型容性频率选择表面层的周期单元尺寸b的比例系数y为0.55～0.82；

所述低红外发射率的金属为金、银、铜或铂。

较佳地，所述矩阵式结构的耐高温电阻涂层是正方形贴片图案，前述正方形贴片所在矩阵单元的边长为6mm～30mm，所述正方形贴片的边长与矩阵单元的边长的比值为0.25～0.65。

较佳地，所述耐高温电阻涂层的材料体系为二氧化钌系玻璃基电阻涂层。